上篇文章實現了了PS接受來自PL的中斷，本片文章將在ZYNQ的純PS里實現私有定時器中斷。每隔一秒中斷一次，在中斷函數里計數加1，通過串口打印輸出。
本文所使用的開發板是Miz702 PC 開發環境版本：Vivado 2015.4 Xilinx SDK 2015.4
14.0本章難度系數★★☆☆☆☆☆
14.1中斷原理
中斷對於保證任務的實時性非常必要，在ZYNQ里集成了中斷控制器GIC(Generic Interrupt Controller).GIC可以接受I/O外設中斷IOP和PL中斷，將這些中斷發給CPU。
中斷體系結構框圖圖下： 
14.1.1軟件中斷(SGI)
SGI通過寫ICDSGIR寄存器產生SGI.
14.1.2共享中斷SPI
通過PS和PL內各種I/O和存儲器控制器產生。
14.1.3私有中斷（PPI）
包含：全局定時器，私有看門狗定時器，私有定時器以及來自PL的FIQ/IRQ。本文主要介紹PPI，其它的請參考官方手冊ug585_Zynq_7000_TRM.pdf。
ZYNQ每個CPU鏈接5個私有外設中斷，所有中斷的觸發類型都是固定不變的。並且來自PL的快速中斷信號FIQ和中斷信號IRQ反向，然后送到中斷控制器因此盡管在ICDICFR1寄存器內反應的他們是低電平觸發，但是PS-PL接口中為高電平觸發。如圖所示： 
14.1.4私有定時器
zynq中每個ARM core都有自己的私有定時器，私有定時器的工作頻率為CPU的一半，比如Miz702的ARM工作頻率為666MHZ,則私有定時器的頻率為333MHz.
私有定時器的特性如下：
（1）32位計數器，達到零時產生一個中斷
（2）8位預分頻計數器，可以更好的控制中斷周期
（3）可配置一次性或者自動重加載模式
（4）定時器時間可以通過下式計算：
定時時間 = [(預分頻器的值 + 1) （加載值 + 1）]/定時器頻率
14.2 搭建硬件工程
Step1:新建一個名為為Miz702_sys的工程
Step2:選擇RTL Project 勾選Do not specify source at this time
Step3:由於Miz702兼容zedboard 因此選擇zedboard開發包
Step4:單擊Finish
14.3使用IP Integrator創建硬件系統
Step1:單擊Create Block Design
Step2:輸入system
Step3:單擊下圖中
添加IP按鈕
Step4:搜素單詞z選擇ZYNQ7 Processing System，然后雙擊
Step5:添加進來了ZYNQ CPU IP，然后單擊Run Block Automation
Step6:直接單擊OK
Step7:在你點擊了OK后，你會發現DDR以及FICED_IO自勱的延伸出來。
Step8:連線的作用就是把PS的時鍾可以接入PL部分，當然這里我們暫時用不到PL部分的資源。在Block文件中，我們進行連線，將鼠標放在引腳處，鼠標變成鉛筆后迚行拖拽，連線如下圖所示：
Step9: 右擊 system.bd, 單擊Generate Output Products
Step10:支部操作會產生執行、仿真、綜合的文件
Step11:右擊system.bd 選擇 Create HDL Wrapper 這步的作用是產生頂層的HDL文件
Step12:選擇Leave Let Vivado manager wrapper and auto-update 然后單擊OK
Step13:執行->產生bit文件
14.4導出SOC硬件到SDK
Step1:File->Export->Export Hardware
Step2:勾選Include bitstream 直接單擊OK
Step3:File->Launch SDK加載到SDK
Step4:單擊OK
14.5 建立軟件工程
建立一個TIMER_INTC空的工程，並且添加main.c 添加如下代碼
| #include <stdio.h> #include "xadcps.h" #include "xil_types.h" #include "Xscugic.h" #include "Xil_exception.h" #include "xscutimer.h" //timer info #define TIMER_DEVICE_ID XPAR_XSCUTIMER_0_DEVICE_ID #define INTC_DEVICE_ID XPAR_SCUGIC_SINGLE_DEVICE_ID #define TIMER_IRPT_INTR XPAR_SCUTIMER_INTR //#define TIMER_LOAD_VALUE 0x0FFFFFFF #define TIMER_LOAD_VALUE 0x13D92D3F //static XAdcPs XADCMonInst; //XADC static XScuGic Intc; //GIC static XScuTimer Timer;//timer static void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XScuTimer *TimerInstancePtr, u16 TimerIntrId); static void TimerIntrHandler(void *CallBackRef); int main() { XScuTimer_Config *TMRConfigPtr; //timer config printf("------------START-------------\n"); // init_platform(); // //私有定時器初始化 TMRConfigPtr = XScuTimer_LookupConfig(TIMER_DEVICE_ID); XScuTimer_CfgInitialize(&Timer, TMRConfigPtr,TMRConfigPtr->BaseAddr); XScuTimer_SelfTest(&Timer); //加載計數周期，私有定時器的時鍾為CPU的一般，為333MHZ,如果計數1S,加載值為1sx(333x1000x1000)(1/s)-1=0x13D92D3F XScuTimer_LoadTimer(&Timer, TIMER_LOAD_VALUE); //自動裝載 XScuTimer_EnableAutoReload(&Timer); //啟動定時器 XScuTimer_Start(&Timer); //set up the interrupts SetupInterruptSystem(&Intc,&Timer,TIMER_IRPT_INTR); while(1){ } return 0; } void SetupInterruptSystem(XScuGic *GicInstancePtr, XScuTimer *TimerInstancePtr, u16 TimerIntrId) { XScuGic_Config *IntcConfig; //GIC config Xil_ExceptionInit(); //initialise the GIC IntcConfig = XScuGic_LookupConfig(INTC_DEVICE_ID); XScuGic_CfgInitialize(GicInstancePtr, IntcConfig, IntcConfig->CpuBaseAddress); //connect to the hardware Xil_ExceptionRegisterHandler(XIL_EXCEPTION_ID_INT, (Xil_ExceptionHandler)XScuGic_InterruptHandler, GicInstancePtr); //set up the timer interrupt XScuGic_Connect(GicInstancePtr, TimerIntrId, (Xil_ExceptionHandler)TimerIntrHandler, (void *)TimerInstancePtr); //enable the interrupt for the Timer at GIC XScuGic_Enable(GicInstancePtr, TimerIntrId); //enable interrupt on the timer XScuTimer_EnableInterrupt(TimerInstancePtr); // Enable interrupts in the Processor. Xil_ExceptionEnableMask(XIL_EXCEPTION_IRQ); } static void TimerIntrHandler(void *CallBackRef) { static int sec = 0; //計數 XScuTimer *TimerInstancePtr = (XScuTimer *) CallBackRef; XScuTimer_ClearInterruptStatus(TimerInstancePtr); sec++; printf(" %d Second\n\r",sec); //每秒打印輸出一次 } |
14.6測試結果
可以看到串口終端每秒輸出一次，並且值加1遞增。
14.7本章小結
中斷對於實時系統是非常重要的，可以說是是實時性的保障吧。本章簡要介紹了ZYNQ的中斷原理和中斷類型，詳細介紹了私有定時器，建立了完整的工程進行測試。
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